Download - Proteccion Radiologica Clase 2
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
1/98
Nociones Bsicas
sobre ProteccinRadiolgica
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
2/98
FACTOR DE PONDERACIN DE LA RADIACIN
La Dosis absorbida D, o la dosis absorbida media en un
rgano DT, no son magnitudes suficientes en si mismaspara caracterizar un dao. El riesgo de efecto biolgico
no depende solo de la energa depositada por unidad de
masa de tejido irradiado sino tambin del modo en que
esta energa es distribuida.
El Factor de ponderacin
El factor de ponderacin de la radiacin es una medida de
los efectos biolgicos producidos por las distintasradiaciones, comparados con los producidos por los
rayos X y gamma para una dosis absorbida dada.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
3/98
En un tejido T la dosis equivalente HT es :
H w DT R TR
R
wR Es el factor de ponderacin de la radiacin, que
depende del tipo y energa de la radiacin, pero no
del tejido irradiado y DTR es la dosis absorbida
promediada sobre el tejido T debida a la radiacin R
Unidad de la dosis equivalente SI: Sievert (Sv)1 Sv = 1 J / 1 Kg
Unidad antigua: rem 1 Sv =100 rem
DOSIS EQUIVALENTE
MAGNITUDES DOSIMTRICAS
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
4/98
EL FACTOR DE PONDERACIN reflejala efectividad biolgica relativa RBE de
las radiaciones en la produccin de
efectos estocsticos a bajas dosis.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
5/98
La Comisin Internacional de Proteccin Radiolgica (ICRP)
Es una asociacin cientfica independiente dedicada afomentar el progreso de la ciencia de la proteccin
radiolgica para beneficio pblico. Para ello edita
peridicamente documentos cientficos en forma de
recomendaciones o guas en todos los aspectos de la
proteccin radiolgica. La ICRP se fund en 1928 por la
Sociedad Internacional de Radiologa, llamndose en un
primer momento Com itInternacio nal de Pro tecc in ante
losRayos-Xy elRadio, cambiando en 1950 su nombre al
actual. Su sede se encuentra en el Reino Unido y su
secretara cientfica en Suecia.
http://es.wikipedia.org/wiki/Protecci%C3%B3n_radiol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Protecci%C3%B3n_radiol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/1928http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sociedad_Internacional_de_Radiolog%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos-Xhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radio_%28elemento%29http://es.wikipedia.org/wiki/1950http://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sueciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sueciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Reino_Unidohttp://es.wikipedia.org/wiki/1950http://es.wikipedia.org/wiki/Radio_%28elemento%29http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos-Xhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rayos-Xhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rayos-Xhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sociedad_Internacional_de_Radiolog%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sociedad_Internacional_de_Radiolog%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sociedad_Internacional_de_Radiolog%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sociedad_Internacional_de_Radiolog%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sociedad_Internacional_de_Radiolog%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sociedad_Internacional_de_Radiolog%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sociedad_Internacional_de_Radiolog%C3%ADa&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/1928http://es.wikipedia.org/wiki/Protecci%C3%B3n_radiol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Protecci%C3%B3n_radiol%C3%B3gicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Protecci%C3%B3n_radiol%C3%B3gica -
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
6/98
Factores de ponderacin de la radiacin ICRP 60
Tipo de radiacin y rango energtico Factor deponderacin
Fotones todas las energas 1
Electrones de todas las energas 1
Neutrones < 10 keV 5Neutrones 10 keV a 100 keV 10
Neutrones > 100 keV hasta 2 MeV 20
Neutrones > 2 MeV hasta 20 MeV 10
Neutrones > 20 MeV 5
Protones > 2 MeV 5
Partculas alfa 20
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
7/98
Factores de ponderacin de la radiacin ICRP 103Tipo de radiacin WR
Fotones todas las energas 1
Electrones de todas las energas 1Neutrones Funcin de la energa fig.1
Protones 2
Partculas alfa 20
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
8/98
Una dosis equivalente de 1 SIEVERT
representa la cantidad de dosis de
radiacin que es equivalente, en trminosde un dao biolgico especificado, a 1
Gray de rayos X o gamma.
DOSIS EQUIVALENTE cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
9/98
Por qu es 1 mGy de
radiacin alfa considerado ms
daino al tejido que 1 mGy deradiacin beta?
Ejercicio 1:
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
10/98
Sol:
H = 1.10-3 x 20 = 20.10-3 Sv = 20 mSv
H = 1.10-3 x 1= 1.10-3 Sv = 1mSv
WR= 20WR= 1
1 mGy de radiacin produce al tejidouna dosis equivalente de 20 mSv
1 mGy de radiacin produce al tejidouna dosis equivalente de 1 mSv
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
11/98
Calcule la dosis equivalente total al
tejido proveniente de dosis separadas
de 3 mGy de gamma, 0.6 mGy de
neutrones de 100 KeV y 1 mGy deradiacin beta.
Ejercicio 2:
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
12/98
Sol:
H = 3.10-3 x 1 = 3.10-3 Sv = 3 mSvHn = 0.6.10-3 x 10 = 6.10-3 Sv = 6 mSv
H = 1.0.10-3 x 1 = 1.10-3 Sv = 1 mSvHT= 3 + 6 + 1 = 10 mSv
WR= 1WRn= 10w = 1
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
13/98
Cuando la exposicin del organismo no es uniforme, para
la estimacin de los efectos habr que tener en cuenta la
dosis absorbida por los distintos rganos. Para ello se
define la dosis efectiva (E).La dosis efectiva es la suma ponderada de las dosis
equivalentes medias, recibidas en los distintos rganos o
tejidos.
donde: HT: Dosis equivalente media en rgano o tejido T
WT : Factor de ponderacin relativo al tejido T
E w HT TT
Unidad:J.Kg-1, Sv
DOSIS EFECTIVA (E)
MAGNITUDES DOSIMTRICAS cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
14/98
rgano Factor de ponderacin WtMdula sea roja 0.12Colon 0.12Pulmn 0.12Estmago 0.12Mamas 0.12Resto organismo* 0.12
Gnadas 0.08Vejiga 0.04Hgado 0.04Esfago 0.04Tiroides 0.04Piel 0.01
Superficie sea 0.01Cerebro 0.01Glandulas salivales 0.01
* bazo,intestino delgado,rin, suprarenales, vescula biliar, tejido linftico.
Factores de ponderacin ICRP 103:
0.200.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
** Agregado en el ICRP 103
En rojo valores recomendados ICRP 60
**
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
15/98
Ejercicio 1:
Calcular la dosis efectiva producida enun individuo que se ha expuesto a 20mSv de radiacin en todo el cuerpo.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
16/98
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
17/98
La dosis equivalente comprometida se define mediante la
siguiente expresin:Unidad: J.kg-1 = Sv
La integral corresponde a una sola incorporacin altiempo toy donde, HTes la tasa de dosis equivalente en
un tejido u rgano T, al tiempo t ,y t es el perodo detiempo sobre el cual se efecta la integracin.
Cuando no est especificado, se toma igual a 50 aos
para adultos y en el caso de nios, se integra hasta la
edad de 70 aos.
t
t
to
to
TT dttHH )()(
MAGNITUDES DOSIMTRICAS ADICIONALES(Para contaminacin interna)
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
18/98
DOSIS EFECTIVA COMPROMETIDA, E(t)Si las dosis equivalentes comprometidas en cadatejido u rgano debidas a una dada incorporacin
se multiplican por los correspondientes factores
de ponderacin wT, y se suman dichos productos, se
obtiene la dosis efectiva comprometida,
Unidad: J.kg-1 = Sv
E W H tT T
( ) ( )t
MAGNITUDES DOSIMTRICAS ADICIONALES(Para contaminacin interna)
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
19/98
MAGNITUDES PARA GRUPOS DE INDIVIDUOS EXPUESTOS
DOSIS EQUIVALENTE COLECTIVA, ST
Esta magnitud expresa la exposicin total a laradiacin de un rgano determinado T, en un grupo
de individuos
S H NT T i ii
, . Unidad: Sv.hombre
Donde Ni es el nmero de individuos expuestos del grupo
i y HT,i es la dosis equivalente media del grupo i en elrgano T.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
20/98
DOSIS EFECTIVA COLECTIVA,S
S E Ni i
i
Si se desea dar una medida de la exposicin a la
radiacin en una poblacin, se puede calcular la dosis
efectiva colectiva
Unidad: Sv.hombre
MAGNITUDES PARA GRUPOS DE INDIVIDUOS EXPUESTOS
Donde Ni es el nmero de individuos expuestos del grupo i
y Ei es la dosis efectiva media del grupo i.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
21/98
Mag. Dosimetrica Smbolo Unidad Actual
Dosis Absorbida D GyDosis Equivalente HT Sv
Dosis Efectiva E Sv
Mag. Dosimetrica Smbolo Unidad Actual
Dosis Equivalente
Comprometida
HT(t) SvDosis efectiva
Comprometida
E(t) Sv
RESUMEN: MAGNITUDES DOSIMTRICAS BSICAS
RESUMEN: MAGNITUDES DOSIMTRICASADICIONALES
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
22/98
RESUMEN: MAGNITUDES DOSIMTRICASPARA GRUPOS EXPUESTOS
Mag. Dosimetrica Smbolo Unidad Actual
Dosis Equivalente
Colectiva
ST(t) Sv.h
Dosis Efectiva
Colectiva
S(t) Sv.h
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
23/98
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
24/98
Ejercicio 1:
1. Enumerar en orden decreciente del dao que produce
sobre un individuo los distintos tipos de radiaciones.
A.20 mGy de radiacin X en pulmn + 15 mSv de radiacin
con neutrones trmicos en esfago.
B.8 Gy de radiacin en esfago.C.3 mGy de radiacin en hgado + 15 mSv de radiacin en vejiga.
D.20 mSv de radiacin en todo el cuerpo.E. Una dosis efectiva de 20 mSv.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
25/98
Un individuo recibe 10 mSv de radiacin en hgado+ 5 mGy de radiacin X en pulmn. Cual es la
dosis efectiva total recibida por el individuo?
Ejercicio 2:
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
26/98
Un individuo recibe 10 mSv con neutrones de
energa mayor a 20 MeV en vejiga + 5 mGy de
radiacin en pulmn. Cual es la dosisefectiva total recibida por el individuo?
Ejercicio 3:
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
27/98
Resumen
DOSIS ABSORBIDA DOSIS EQUIVALENTE DOSIS EFECTIVA
FACTOR DE PONDERACINTIPO DE RADIACIN
(WR)
FACTOR DE PONDERACINTIPO DE TEJIDO
(WT)
(Sv) (Sv)(Gy)
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
28/98
DOSIS EQUIVALENTE
Resumen
GRUPO DE INDIVIDUOS
DOSIS EQUIVALENTE COLECTIVA
(Sv.h)
DOSIS EFECTIVA
GRUPO DE INDIVIDUOS
DOSIS EFECTIVA COLECTIVA(Sv.h)
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
29/98
Fuente exterior al cuerpo , el efecto se detienecuando se detiene la exposicin.
DistanciaTiempo
Blindaje
Control
IRRADIACIN EXTERNA
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
30/98
Las dosis absorbidas por irradiacin externa
son directamente proporcionales al tiempo
durante el cual se estuvo expuesto al campo de
radiacin.
TIEMPO
UNA BUENA PLANIFICACIN Y UN
CONOCIMIENTO ADECUADO DE LAS
OPERACIONES A REALIZAR PERMITIR
UNA REDUCCIN DEL TIEMPO DEEXPOSICIN.
IRRADIACIN EXTERNA
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
31/98
Por ejemplo, si un instrumento dice que el
nivel de radiacin en un rea es de 150 Sv /hy que lleva 6 horas completar una tarea, la
dosis recibida sera:
150 Sv /h x 6h = 900 SvUn adecuado planeamiento del trabajo puede
reducir el tiempo invertido en la tarea de 6 a 4
horas y en ese caso la dosis absorbida
sera de
150 Sv /h x 4h = 600 Sv
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
32/98
Condiciona los diseos de sistemas o componentes, de
modo que las tareas de reparacin, mantenimiento einspeccin en servicio sean ejecutadas de manera
sencilla y rpida. Se tiende a la robotizacin.
En los casos en los que no se tenido en cuenta esasprevisiones de diseo se rota al personal de modo de
respetar los limites individuales de dosis. Esto mantiene
bajo control los riesgos individuales pero no modifica LA
DOSIS del personal en su conjunto.
TIEMPO cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
33/98
Si se desea limitar la dosis a recibir a un cierto
valor prefijado, y se conoce la tasa de dosis, se
puede calcular el mximo tiempo de exposicinusando la siguiente frmula:
DosisdeTasa
DosisTiempo
Si se desea limitar la dosis a 750 Sv, cuntotiempo se podr trabajar bajo una tasa de
dosis de 500 Sv /h?h
Sv
Sv
DosisdeTasa
DosisTiempo 5.1
500
750
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
34/98
Durante cunto tiempo es posible
permanecer en un campo de radiacin de 2mSv /h si se tiene una limitacin de dosis
mxima total de 100 Sv? Rta: 3 min.
Ejercicio 1:
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
35/98
La dosis recibida es inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia a la fuente radiactiva
(geometras puntuales, es decir cuando las distancias
punto - fuente son significativamente mayores que lasdimensiones de la fuente).
IRRADIACIN EXTERNA
DISTANCIA
ES RECOMENDABLE LA UTILIZACIN
DE DISPOSITIVOS O MANDOS ADISTANCIA EN AQUELLOS CASOS EN
QUE SEA POSIBLE.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
36/98
1 2d1
d2
2
2
2
1
1
2
d
d
E
E
Cuando la distancia punto-fuente es comparable a las
dimensiones de la fuente, la reduccin de la tasa de dosis
como consecuencia del aumento de dicha distancia, es
menos notable y funcin de la geometra de la fuente.
DISTANCIA cont.
Ej i i 1
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
37/98
Ejercicio 1:
Si el campo de radiacin gamma a 1 m de
distancia a la fuente es 320 Sv/h, cunto valea 4 m? Rta: 20 Sv/h a 4 m.
Si el campo de radiacin gamma a 6 m de una fuentemide 20 Sv/h, qu campo de radiacin esperara a 4m de la fuente? Rta: 45 Sv/h .
Ejercicio 2:
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
38/98
La interposicin de espesores de materiales
adecuados entre las fuentes de radiacin y las
personas expuestas resulta eficiente para el control
de la exposicin a la irradiacin externa. La atenuacin que sufre la radiacin ionizante
depende de su naturaleza, de su propia energa y de
la naturaleza del material absorbente.
BLINDAJE
IRRADIACIN EXTERNA
B INDAJE
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
39/98
Partculas Alfa: El reducido alcance de las partculas
alfa en aire (aproximadamente 1 cm por MeV de
energa) y su escasa penetracin en el tejido (no llegan
a atravesar la capa basal de la piel estimada en 70 m),hacen innecesario cualquier tipo de proteccin contra
la radiacin externa.Partculas beta: Dado su alcance finito, la tasa de
fluencia de partculas beta puede reducirse a cero si
se interpone un material de espesor mayor o igual al
alcance de las partculas en dicho material. Para
materiales de bajo nmero atmico se cumple que:
BLINDAJE cont.
BLINDAJE t
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
40/98
BLINDAJE cont.
teconsRR bbaa tan
Donde Rayason el alcance de la partcula en elmaterial a y la densidad del material a
respectivamente.
Donde Rbybson el alcance de la partcula enel material b y la densidad del material b
respectivamente.
BLINDAJE t
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
41/98
BLINDAJE cont.
BLINDAJE t
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
42/98
Como blindantes para radiacin beta se utilizan
materiales de bajo nmero atmico tales como aluminio,lucite y vidrio, a fin de reducir la generacin de radiacin
secundaria de frenado (bremsstrah lung) constituida por
rayos X. Para fuentes de radiacin beta con actividad
mayor que algunas decenas de GBq (cientos de
milicuries) generalmente es necesario adicionar un
blindaje de plomo para atenuar la radiacin de frenado.
Este ltimo requerimiento es especialmente importanteen el caso de radiacin +, porque al detenerse seaniquilan originando dos fotones de 0,51 MeV de energa
cada uno.
BLINDAJE cont.
BLINDAJE cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
43/98
Blindaje de radiacin indirectamente ionizante (fotones y
neutrones): La atenuacin de un haz de radiacin
indirectamente ionizante en un material sigue, conbastante aproximacin, una funcin exponencial
negativa.
Por lo tanto, la interposicin de un blindaje de espesorx
entre una fuente de radiacin y un punto de inters P,
produce una atenuacin de la tasa de dosis en dicho
punto de acuerdo a la siguiente expresin:
BLINDAJE cont.
BLINDAJE cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
44/98
xPP
eHH
)(
0
)(
donde
es la tasa de dosis en el punto de inters P
cuando no hay ningn blindaje interpuesto entre la
fuente y dicho punto, figura 1 (a).
es la tasa de dosis en el punto de inters P
cuando se interpone un blindaje de espesortentre lafuente y dicho punto, figura 1 (b).
es el factor de atenuacin
)(0
PH
)(P
H
x
e
BLINDAJE cont.
BLINDAJE t
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
45/98
Del anlisis de la expresin anterior surque que:
Para que la tasa de dosis se reduzca a cero sera
necesario un blindaje de espesor infinito (dicho de otra
manera, es imposible reducir a cero la tasa de dosis por
interposicin de blindaje).
Si permanecen constantes todos los otros factores(geometra, tipo y energa de la radiacin incidente y
densidad y composicin del material del blindaje) la
relacinx
P
P
e
H
H
)(
)(0
que representa la fraccin
transmitida o factor de
transmisin, es solo funcin del
espesor del material interpuesto
BLINDAJE cont.
RELACIN DE TRANSMISIN k PARA RADIACIN GAMMA PARA PLOMO
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
46/98
RELACIN DE TRANSMISIN k PARA RADIACIN GAMMA PARA PLOMO
RELACIN DE TRANSMISIN k PARA RADIACIN GAMMA PARA PLOMO
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
47/98
RELACIN DE TRANSMISIN k PARA RADIACIN GAMMA PARA PLOMO
RELACIN DE TRANSMISIN k PARA RADIACIN GAMMA PARA CONCRETO
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
48/98
RELACIN DE TRANSMISIN k PARA RADIACIN GAMMA PARA CONCRETO
RELACIN DE TRANSMISIN k PARA RADIACIN GAMMA PARA CONCRETO
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
49/98
RELACIN DE TRANSMISIN k PARA RADIACIN GAMMA PARA CONCRETO
RELACIN DE TRANSMISIN k PARA RADIACIN GAMMA PARA EL ACERO
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
50/98
Ejercicio:
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
51/98
j
Calcular el espesor de blindaje necesario para obtener
una tasa de dosis de 10 Gy /h a 1 m de distancia de unafuente puntual isotrpica gamma de 0.1 Ci.
Fuente Plomo Hormign Acero
Cs 137
BLINDAJE cont
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
52/98
Si se aumenta o reduce la potencia de la fuente, a
igualdad de los otros factores, la tasa de dosis aumentar
o disminuir proporcionalmente.
Para reducir a la mitad la tasa de dosis en un punto
ser necesario agregar un espesor de blindaje,
denominado hemiespesor, que vale:
2lnrhemiespesox
Es decir, cuando se agrega un hemiespesor de blindaje,se cumple que:
2
1
)(
1
)(
2
P
P
H
H
BLINDAJE cont.
BLINDAJE cont
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
53/98
donde )(1P
H
)(2P
H
es la tasa de dosis en P antes deagregar el hemiespesor
es la tasa de dosis en P luego deagregar el hemiespesor
La seleccin de los materiales a emplear depende de
condiciones tcnicas y econmicas. Para radiacin Xy gamma la eficiencia relativa de los distintos
materiales vara con la energa de los fotones. A bajas
energas, donde prima el efecto fotoelctrico, es
notable la eficiencia de materiales de alto nmero
atmico, tales como el plomo, con respecto a otros de
nmero atmico bajo, como el hormign y el agua.
BLINDAJE cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
54/98
Una situacin similar se presenta a altas energas(fotones de ms de 10 MeV) donde es preponderante el
efecto de formacin de pares. Para energas intermedias,
donde predomina el efecto Compton, la eficiencia es
aproximadamente proporcional a la densidad de los
materiales. Esto ltimo justifica, si no hay razones de
espacio o peso, el uso masivo de hormign comn como
blindaje. Para radiacin neutrnica, se requiere el empleode materiales blindantes con buen contenido de
hidrgeno.
BLINDAJE cont.
BLINDAJE cont
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
55/98
Ello asegura buena eficiencia de moderacin y rpida
convergencia desde energas altas a trmicas y facilita
la posterior captura. Se suele emplear agua, parafina,
poliestireno u otros polmeros y hormign. En
instalaciones de envergadura y, cuando la funcionalidad
lo permite, se prefiere el hormign porque no requieremantenimiento ni controles repetitivos (como en el caso
del agua), no presenta el riesgo de incendio (como en el
caso de la parafina y otros polmeros) y, adems, esbuen blindante de la radiacin gamma (recurdese que
en general se deben blindar campos mixtos , es decir
de neutrones y fotones)
BLINDAJE cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
56/98
HVL: half-value layer, es el espesor de absorbente requerido para reducirla radiacin gamma a la mitad de su intensidad anterior.
Ejemplo:
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
57/98
Un haz de radiacin gamma es detectado saliendo de
un pequeo agujero en el piso. Un detector deradiacin gamma mide una lectura de 20 mSv/ h en el
agujero. Se supone que la energa gamma es de
alrededor de 1 MeV. El campo de radiacin debe ser
reducido a menos que 10 Sv / h. Se dispone dealgunos bloques de plomo de 50 mm de espesor.
Cuntos de ellos se requerirn para bloquear
totalmente el haz?
j p
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
58/98
Sol: El campo de radiacin debe ser reducido de 20 mSv/ h (=
20000 Sv / h) a 10 Sv / h, lo cual corresponde a un factor de20000 / 10 = 2000. Sabemos que 1 HVL reducir el campo en un
factor 2, y otros 10 HVLs lo reducirn en un factor 1024, es decir
que:
que necesitaremos 11 HVLs.
Donde los coeficientes 1,2,..11 son la cantidad de HVL necesarios.
La Figura 7.9 nos dice que para 1 MeV de radiacin gamma
corresponden 8 mm de plomo. Por lo tanto, necesitaremos
11 x 8 mm = 88 mm. Parecera que dos bloques de 50 mm de
plomo nos alcanzan.
2048
1
2
1,
1024
1
2
1..,,.........
4
1
2
1,
2
1
2
1111021
BUILD-UP
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
59/98
BUILD UP
Este factor toma en cuenta la radiacin gamma adicional,
que llega al detector como consecuencia de los fotones
que son dispersados en el material y otras radiaciones
subsidiarias. En la mayora de los blindajes de importancia
prctica la radiacin fotnica que llega al punto de inters
(por ejemplo, un detector o el cuerpo humano) se puedesubdividir en 3 partes: Los fotones no colisionados.
Los fotones que interactuaron con el medio material y fueron
dispersados. Radiacin subsidiaria de baja intensidad, generada localmente en el
medio material, debida a interacciones de los fotones con el medio
(por ejemplo, radiacin de aniquilacin).
BUILD-UP cont
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
60/98
En estas condiciones, la tasa de fluencia total para el
caso de una fuente puntual a una distancia res
dnde Bes el factor de acumulacin para la tasa de
fluencia.
BUILD UP cont .
xu e
r
S
20
4
BUILD-UP
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
61/98
La geometra de la fuente ms empleada es la puntual
si bien tambin se ha calculado Bpara otrasgeometras.
BUILD UP
En forma general el factor acumulacin se puede definircomo:
intersdepuntoelenacolisionadnoradiacinlaaRespuesta
intersdepuntoelenradiacinlaatotalRespuesta
BUILD-UP
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
62/98
Se ha demostrado que el factorBdepende de:
La naturaleza del medio atravesado por la radiacin(nmero atmico, Z)
La energa de la fuente de fotones,
La distancia, en caminos libres medios ( r), entre la
fuente y el punto de inters,
La geometra de la fuente,
La magnitud considerada (dosis, calentamiento, etc.)
BUILD UP
Frmulas empricas para calcular el factor de acumulacin
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
63/98
Frmulas empricas para calcular el factor de acumulacin
FRMULA DE BERGER
FRMULA DE TAYLOR
)(
)( )(1xb
xexa
)()(
)(21 )1(
xx
xeAAe
Cuando las fuentes de radiaciones son sustancias
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
64/98
Cuando las fuentes de radiaciones son sustancias
radiactivas, se pueden agregar dos recomendaciones
adicionales:
Esperar, ya que a medida que pasa el tiempo la
radiactividad decrece. Claro est, esto es vlido para
sustancias con vidas medias cortas.
Diluir, cuando se trata de lquidos o gases radiactivos
(por ejemplo ventilar los locales donde se sospecha
que hay radn).
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
65/98
IRRADIACIN INTERNA( Incorporacin de Radionucledos)
La irradiacin interna contina mientras subsista el
depsito Radioactivo.
Fuente interior al cuerpo
Vas de entrada:
Inhalacin
Ingestin
Absorcin a travs de la piel sana
Absorcin por heridas
CONTAMINACIN INTERNA, Vias de entrada cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
66/98
Inhalacin
El material radiactivo incorporado por inhalacin
se deposita, inicialmente, en los distintos tramosdel tracto respiratorio de donde se depura por
transferencia a la sangre y hacia los ganglios
linfticos y tambin, por pasaje al tracto
gastrointestinal.
Ingestin
Parte del material radiactivo incorporado por
ingestin se transfiere hacia los lquidosextracelulares, particularmente, a nivel del
intestino delgado. El resto es excretado por heces.
,
CONTAMINACIN INTERNA Vias de entrada cont
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
67/98
Incorporacin por piel
La piel es, en general, una buena barrera para laincorporacin de material radiactivo. De cualquier
forma, la absorcin a travs de la piel sana se da en
el caso de agua tritiada y de yodo.
Para tritio se considera que la actividad pasa en su
totalidad a los fluidos del cuerpo cualquiera sea la va
de entrada.
La piel que ha sufrido una lesin (herida, quemaduraqumica o trmica), deja de ser una barrera contra la
incorporacin de productos radiactivos.
CONTAMINACIN INTERNA,Vias de entrada cont.
Incorporacin por piel cont
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
68/98
El material que ha atravesado la barrera cutnea puede
ser transferido directamente a los lquidos
extracelulares o bien, ser retenido en los tejidos
subcutneos y muscular y en los ganglios linfticos
locales.
Incorporacin por piel cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
69/98
Mscaras: Controlar el ingreso por va
inhalatoria e Ingestin.
Trajes estancos: Prevenir el ingreso a travs
de la piel.Sistemas de ventilacin: Reducir la
concentracin de material radioactivo en el
aire.
Control
El modo fundamental de proteccin contra lacontaminacin Interna lo constituye la CONTENCIN.
Medios adicionales:
IRRADIACIN INTERNA( incorporacin de radionucledos)
Equipos de confinamiento
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
70/98
Cuando se deben realizar tareas especficas con mayores
niveles probables de riesgo de contaminacin, se usan los
equipos de conf inamiento, el uso de los mismos permiterealizar tareas que no seran posibles sin ellos.
La calidad del confinamiento (grado de estanqueidad, tipo
de blindaje, calidad de ventilacin y filtracin del aire)
dependern principalmente de:
la toxicidad del material
la cantidad involucrada
la actividad especfica la forma qumica y fsica
el tipo de operacin requerida
Mencionamos algunos equipos por orden creciente deproteccin y complejidad:
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
71/98
proteccin y complejidad:
Campana de extraccin de humos o campana
rad ioqum ica: equipo utilizado cuando los riesgosdebidos a irradiacin y a contaminacin son pequeos.
Caja de guantes: equipo utilizado cuando el riesgo
debido a irradiacin es pequeos, en cambio para
contaminacin es grande.
Caja de guantes bl indada: equipo utilizado en
condiciones similares al del caso anterior, pero se
incrementa el riesgo de irradiacin. Para lo cual se leagrega un blindaje biolgico y algn dispositivo de
manipulacin remota, generalmente pinzas simples o
articuladas.
Equipos de confinamiento cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
72/98
Celda caliente : equipo utilizado cuando el
riesgo debido a irradiacin es muy impor tante, encambio para contaminacin es pequeo. El
blindaje biolgico y los dispositivos de
manipulacin remota son fundamentales, se
utilizan telepinzas, telemanipuladores articulados,
etc.
Celda caliente : equipo utilizado cuando
ambos riesgos son muy importantes, por lo tantotodos los aspectos de la proteccin son
fundamentales.
q p
Campana de extraccin
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
73/98
Campana de extraccin
Consiste de un gabinete con una abertura frontal en la
que se ubica una persiana transparente de aperturaregulable. Un ventilador extractor impulsa el aire desde
el exterior hacia la mesa de trabajo, y desde all al
exterior. Puede tener instalado en el ducto de salida del
aire, un sistema de filtros para retener los
contaminantes.
Cajas de guantes (GB)
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
74/98
Recinto estanco que confina el material radiactivo o txico
para prevenir su diseminacin en el rea de trabajo, o se
maneja material que no debe estar en contacto directo conel medio ambiente o el operador.
Generalmente, es un gabinete de marcos metlico, con
paredes de acrlico resistente, provisto de guanteras ysistema de ventilacin. El aire ingresa al recinto y sale al
exterior por conductos con filtros.
Cajas de guantes (GB) cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
75/98
Todas las entradas de servicios por ejemplo electricidad,
aire comprimido, gas, etc., son estancas.Tienen siempre instalado un instrumento que indica en
todo momento la depresin interior.
j g ( )
Cajas de guantes (GB) cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
76/98
Aplicaciones
Son para agentes de riesgos de contaminacin moderados
y altos. Por ej.:
Manipulacin de radionucleidos emisores alfa (Ej.: Pu).
Manipulacin de radionucleidos beta dbiles (Ej.: H-3).
Manipulacin de materiales no radiactivos txicos (Ej.:
Be).
Manipulacin de materiales pirosfricos.
Manipulacin de bajas actividades de emisores gamma sise tienen las precauciones de atenuacin necesarias.
j g ( )
Cajas de guantes (GB) cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
77/98
Materiales
a. Material estructural: materiales resistentes al impacto,
abrasin y ataque qumico, fcilmente descontaminables,acero inoxidable, chapa pintada con epoxi, PVC, fibra de
vidrio pintada con epoxi, etc.
b. Material paneles transparentes: materiales que soportencambios de temperatura y presin,
que resistan ataques qumicos manteniendo la
transparencia, vidrio laminado, policarbonato, metacrilato
de metilo, etc. Se usa burlete de goma para mantener la
estanqueidad entre los paneles y los marcos.
j g ( )
Cajas de guantes (GB) cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
78/98
c. Material de guantes: materiales flexibles, resistentes a
la abrasin, a la difusin de vapor de agua, y solventes;neoprene, hypalon y ltex, este ltimo, es mucho ms
econmico aunque presenta una menor resistencia a los
solventes.
j g ( )
Cajas de guantes blindadas
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
79/98
j g
Son recintos con todos los requisitos especificados en el
punto anterior, a los cuales se le agrega un material dealta densidad para proteger al operador de la irradiacin.
Se les suele reemplazar las guanteras por dispositivos
sencillos de manejo remoto (pinzas). Si hay guanteras,por ejemplo para descontaminar desde el exterior, las
mismas estn tapadas por un tapn de plomo durante la
operacin normal.
Cajas de guantes blindadas cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
80/98
Las pinzas de manipulacin remota se mueven en todas
direcciones. En cuanto a los mtodos de instalacin de
servicios, son iguales que para las cajas de guantes, la
diferencia es que como el riesgo de irradiacin es mayor,
los tapones y pasajes por el blindaje, deben ser
labernticos para disminuir las fugas.
j g
Cajas de guantes blindadas cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
81/98
Se puede decir que las cajas de guantes blindadas son
recintos para un nivel de actividad intermedio,
entre las celdas calientes propiamente dichas y las cajas
de guantes.
MaterialesCajas de guantes blindadas cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
82/98
Materiales
Los mismos expresados en el punto anterior. Materiales
de blindaje, en general ladrillos de plomo normalizados,plstico cuando hay neutrones, el mismo plstico de la
caja sirve para las betas. Vidrio plomado para los visores.
Requisitos y ensayos son los mismos que para cajas de
guantes, se agregan los de verificacin de fugas en el
blindaje.
En cuanto a estanqueidad y ventilacin, son los de cajas
de guantes.
Celdas calientes
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
83/98
Recintos blindados, que presentan el mayor grado de
proteccin, aptos para manejar cualquier nivel de
actividad. Para la manipulacin se utiliza una amplia
variedad de equipos remotos (telemanipuladores).
Las celdas calientes en general son los equipos de
proteccin ms complicados y sofisticados
Celdas calientes cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
84/98
Entre sus usos principales, tenemos:
Examen postirradiacin de elementos combustibles y
de materiales activados;
Reprocesamiento experimental de elementos
combustibles, Produccin de radioistopos de activacin para uso
mdico y de fuentes de irradiacin,
Trabajos de investigacin que involucren niveles de
actividad elevados, procesos radioqumicos
industriales, etc.
Celdas calientes cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
85/98
Hay dos tipos fundamentales de celdas calientes:
a. Celda caliente : equipo que tiene bajo requerimiento
de estanqueidad, utilizado cuando el riesgo debido a
irradiacin es muy importante, en cambio para
contaminacin es pequeo. No se realizan operaciones oprocesos con fuentes abiertas emisoras de rad. Alfa.
b. Celda caliente : equipo que tiene gran requerimiento
de estanqueidad, utilizado cuando ambos riesgos son muy
importantes, por lo tanto todos los aspectos de la
proteccin son fundamentales.
Celdas calientes cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
86/98
Materiales y especificaciones
Blindaje biolgico: uno de los materiales ms comunes
es el concreto, en mezclas especiales de cemento
baritado o con el agregado de acero ( para aumentar la
densidad), o limonita magntica (incrementan el
contenido de porcentual de hierro), agua para mejorar laatenuacin de neutrones). Otro material es el plomo
como pared de ladrillo plomado con varias capas de
ladrillos con las junturas doblemente trabadas.
Celdas calientes cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
87/98
Las ventanas son de vidrio plomado con aditivos paraevitar el ennegrecimiento por radiacin, por ej.
(ventanas secas) placas estabilizadas con Ce del lado
mas caliente, o (ventanas hmedas) placas separadas
rellenas con lquido.
C ld C li t L b t i LAPEP CAE
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
88/98
Celdas Calientes-Laboratorio LAPEP-CAE
EQUIPOSDE MANIPULACIN REMOTA
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
89/98
Pinzas: se usan en las cajas de guantes blindadas,
pueden ser pinzas simples, o ms complejas con la
mueca y/o el codo articulados.
Telemanipuladores: hay diferentes tipos de
telemanipuladores, algunos muy robustos que
permiten levantar entre 10 y 25 Kg , hay de potencia
que pueden llegar a los 100Kg.
Los manipuladores tienen en general 6 grados de
movimiento, X (derecha - izquierda), Y (adelante- atrs), Z (arriba - abajo), adems de los
movimientos de elevacin y azimutal de la mueca,
y el de rotacin de la pinza.
Funda booting: es un accesorio fundamental para
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
90/98
Funda booting : es un accesorio fundamental para
todos estos equipos; es el que previene la
contaminacin del brazo Puede ser de PVC, o decompuestos especiales con mejor resistencia a los
ataques qumicos.
PROTECCIN PERSONAL
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
91/98
El objeto principal de usar proteccin personal es dar
un grado extra de proteccin, acompaando a lossistemas de proteccin fijos cuando estos no son
suficientes, o se deterioraron, o no existen por una
circunstancia anormal o no prevista.
Los objetivos son:
1. mantener la dosis por irradiacin tan baja como sea
razonable.
2. minimizar la entrada de radionucleidos dentro delcuerpo humano, por ingestin, inhalacin o absorcin,
o a travs de heridas, cuando existe o se maneja
material radiactivo no confinado.
PROTECCIN PERSONAL cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
92/98
El grado de proteccin requerido es una funcin de:
La cantidad de radionucleido involucrado.
El tipo de radionucleidos involucrados.
La naturaleza de las operaciones que se llevan a
cabo.
Del diseo del laboratorio o sitio disponible para latarea.
No se requiere vestimenta especial cuando se
manejan fuentes radiactivas en contenedoressellados, excepto cuando se las abre ex profeso o de
forma accidental.
Ropa de proteccinEn general no se requiere ropa de proteccin si la
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
93/98
En general, no se requiere ropa de proteccin, si la
cantidad de radionucleido que se manipula es menor de
la cantidad libre de control, basado en reglamentacioneslocales.
Para trabajo de nivel bajo de riesgo (esto es relacionando
la radiotoxicidad y la cantidad, es aconsejable usar:
Guardapolvos o mamelucos.
Cubrezapatos en forma de bolsa plstica o de tela para
enfundar los zapatos, deberan estar
disponibles, para prevenir de posibles contaminacionesen el piso.
Guantes plsticos o de ltex son recomendables si se
manejan soluciones qumicas o polvos.
Para trabajo de nivel medio de riesgo se recomienda: Mamelucos (Monos - Overall)
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
94/98
Mamelucos (Monos - Overall).
Capuchas
Guantes Cubrezapatos o zapatos especiales
Para niveles altos de riesgo, si se entra en zonas con
mayores niveles de riesgo donde hay material no
confinado, puede necesitar varias capas (o juegos) de ropa
de proteccin, este tipo de trabajo no debera ser
encontrado en operacin normal, pero normalmente ocurre
en operaciones de mantenimiento y limpieza deinstalaciones que usan grandes cantidades de
radionucleidos.
Proteccin respiratoria
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
95/98
Proteccin respiratoria
La proteccin respiratoria debe ser usada cuando:
las concentraciones de materiales radiactivos
en la atmsfera, superan los lmites de
concentracin permitidos.
La proteccin respiratoria puede variar desdesimples respiradores o mascarillas que separan
contaminantes del aire, hasta sistemas
autocontenidos o con suministro de aire, eindependientes de la atmsfera.
Vestimentas blindantes
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
96/98
Para el contacto cercano con materiales radiactivos
que emiten radiacin poco penetrante, vestimentablindada tal como guantes de cuero, delantales y
guantes plomados, proteccin de ojos con lentes de
cristales neutros o plsticos especiales, pueden serusados para disminuir las dosis recibidas.
El cuero, la goma, y los plsticos son efectivos contra
la mayora de las radiaciones beta.
Vestimentas blindantes cont.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
97/98
Prendas cargadas con materiales de alto zeta, como el
plomo por ejemplo, son muy efectivas como blindaje
para las radiaciones x dispersas de baja energa.
A mayores energas, el gran incremento de peso, y la
prdida de flexibilidad debido al espesor necesariopara atenuar la radiacin, vuelve imprctico el uso de
ropa blindante.
-
7/22/2019 Proteccion Radiologica Clase 2
98/98
Muchas Gracias po r su atenc in !